CN113515105A - 用于车辆预期功能安全仿真测试的平台、方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于车辆预期功能安全仿真测试的平台、法及存储介质，其中，平台包括：故障测试件、整车模拟件、场景模拟件和测试控制器，其中，测试控制器将测试信号发送至故障测试件、整车模拟件和/或场景模拟件，使在运行场景仿真环境、整车动力学模型仿真环境和/或单板故障模型测试仿真环境下，模拟车辆的至少一个驾驶工况下的多种驾驶场景与多种故障，根据故障测试数据、车辆的整车动力学特性数据和/或得到场景模拟数据生成车辆对于预期功能安全的仿真结果。由此，解决了相关技术中的硬件测试平台功能单一，无法满足复杂环境下车辆预期功能安全测试需求，且需要实车测试，测试效率较低、成本较高等问题。

Description

用于车辆预期功能安全仿真测试的平台、方法及存储介质

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于车辆预期功能安全仿真测试的平台、方法及存储介质。

背景技术

随着智能驾驶技术的不断进步，越来越多新的自动驾驶算法与传感器架构应用于车辆之上，在极大扩展车辆功能的同时，也为车辆的安全带来了新的挑战，由于电子电器系统可能发生的故障以及预期安全设计的不足，越来越多的智能驾驶事故层出不穷，因此对车辆进行预期功能安全测试至关重要。

相关技术中，通常采用功能验证的模式对系统的软件硬件进行测试，根据测试的功能需求搭建硬件在环平台，并结合实车进行测试。

然而，相关中硬件测试平台仅仅可以实现单一功能测试，无法适用于复杂环境以及多系统之间的协调配合的多功能测试，同时受法律法规与时空成本的限制，整车只能在有限的道路环境中做少量的实车测试，无法模拟实际中复杂的交通环境，测试成本较高，亟待解决。

申请内容

本申请提供一种用于车辆预期功能安全仿真测试的平台、方法及存储介质，以解决相关技术中的硬件测试平台功能单一，无法满足复杂环境下车辆预期功能安全测试需求，且需要实车测试，测试效率较低、成本较高等问题。

本申请第一方面实施例提供一种用于车辆预期功能安全仿真测试的平台，包括以下步骤：包括：故障测试件，用于模拟车辆的机电故障，以对待测试域控制器进行测试，生成故障测试数据；整车模拟件，用于模拟所述车辆的整车模型，以进行车辆结构的影响测试，生成车辆的整车动力学特性数据；场景模拟件，用于模拟和仿真所述车辆的多个驾驶场景，并模拟多种天气条件和道路环境，生成场景模拟数据；测试控制器，所述测试控制器分别与所述故障测试件、整车模拟件和所述场景模拟件相连，以将测试信号发送至所述故障测试件、所述整车模拟件和/或所述场景模拟件，使在运行场景仿真环境、整车动力学模型仿真环境和/或单板故障模型测试仿真环境下，模拟所述车辆的至少一个驾驶工况下的多种驾驶场景与多种故障，根据所述故障测试数据、所述车辆的整车动力学特性数据和/或所述得到所述场景模拟数据生成车辆对于预期功能安全的仿真结果。

进一步地，所述故障测试件包括：第一测试单元，用于注入故障模拟信号，以模拟汽车故障，并添加噪声信号、预设接口的关闭信号或者人为输入的异常信号，以检测所述待测试域控制器对系统级故障测试信号的第一处理检测数据；第二测试单元，用于模拟满足预设条件的使用环境，以检测所述待测试域控制器对随机故障测试信号的第二处理检测数据，以基于所述第一处理检测数据和所述第二处理检测数据得到所述故障测试数据。

进一步地，所述整车模拟件包括：第一模拟单元，用于在预设的实时系统上运行整车动力学模型，表征所述车辆的运动状态和空间位姿；第二模拟单元，用于模拟所述车辆的执行机构的特性，并匹配所述车辆的当前车型，以模拟运行在物理环境中，利用模型解算结果和预设数据对比，得到所述车辆的整车动力学特性数据。

进一步地，所述场景模拟件具体用于利用预设建立的交通流模型对驾驶环境和其他交通参与者进行分析，得到所述车辆的关于可靠性的数据，得到所述场景模拟数据。

进一步地，所述测试控制器还用于控制所述故障测试件、所述整车模拟件和/或所述场景模拟件对所述车辆的电子电气系统的系统失效原因及冗余处理策略进行模拟和测试，以得到对于功能安全层面的仿真结果。

本申请第二方面实施例提供一种用于车辆预期功能安全仿真测试的方法，包括以下步骤：获取所述车辆的测试信号；利用所述测试信号模拟模拟车辆的机电故障，以对待测试域控制器进行测试，生成故障测试数据；和/或，模拟所述车辆的整车模型，以进行车辆结构的影响测试，生成车辆的整车动力学特性数据；和/或，模拟和仿真所述车辆的多个驾驶场景，并模拟多种天气条件和道路环境，生成场景模拟数据；在运行场景仿真环境、整车动力学模型仿真环境和/或单板故障模型测试仿真环境下，模拟所述车辆的至少一个驾驶工况下的多种驾驶场景与多种故障，根据所述故障测试数据、所述车辆的整车动力学特性数据和/或所述得到所述场景模拟数据生成车辆对于预期功能安全的仿真结果。

进一步地，所述利用所述测试信号模拟模拟车辆的机电故障，以对待测试域控制器进行测试，生成故障测试数据，包括：注入故障模拟信号，以模拟汽车故障，并添加噪声信号、预设接口的关闭信号或者人为输入的异常信号，以检测所述待测试域控制器对系统级故障测试信号的第一处理检测数据；模拟满足预设条件的使用环境，以检测所述待测试域控制器对随机故障测试信号的第二处理检测数据，以基于所述第一处理检测数据和所述第二处理检测数据得到所述故障测试数据。

进一步地，所述模拟所述车辆的整车模型，以进行车辆结构的影响测试，生成车辆的整车动力学特性数据，包括：在预设的实时系统上运行整车动力学模型，表征所述车辆的运动状态和空间位姿；模拟所述车辆的执行机构的特性，并匹配所述车辆的当前车型，以模拟运行在物理环境中，利用模型解算结果和预设数据对比，得到所述车辆的整车动力学特性数据。

进一步地，所述模拟和仿真所述车辆的多个驾驶场景，并模拟多种天气条件和道路环境，生成场景模拟数据，包括：利用预设建立的交通流模型对驾驶环境和其他交通参与者进行分析，得到所述车辆的关于可靠性的数据，得到所述场景模拟数据。

本申请第三方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述实施例所述的用于车辆预期功能安全仿真测试的方法。

利用仿真对车辆预期功能安全进行多种驾驶场景及故障测试，无需搭建硬件平台即可满足复杂环境下车辆预期功能安全测试需求，且可以通过仿真模拟实际中复杂的交通环境，无需实车测试，从而可以通过仿真覆盖所有驾驶工况的测试，测试功能丰富，不仅可以有效降低测试成本，而且可以有效提高测试效率。由此，解决了相关技术中的硬件测试平台功能单一，无法满足复杂环境下车辆预期功能安全测试需求，且需要实车测试，测试效率较低、成本较高等问题。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供用于车辆预期功能安全仿真测试的平台的方框示意图；

图2根据本申请实施例提供用于车辆预期功能安全仿真测试的平台的结构示意图

图3根据本申请实施例提供基于本申请平台的系统开发流程图；

图4根据本申请实施例的用于车辆预期功能安全仿真测试的方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请是基于发明人对以下问题的认识和发现做出的：

相关技术中的测试方案通常只能在特定环境进行单一功能测试，且搭建一套硬件平台需要大量的人力物力，测试成本较高，所以目前的测试方案通常仅测试核心工况，且系统级测试需要实车测试，无法覆盖所有的驾驶工况。

为此，本申请在功能安全层面，对电子电气系统可能进行的系统失效原因及冗余处理策略进行模拟和测试，避免系统在工作中出现功能安全层面的失效。在预期功能安全层面，虽然系统没有发生故障，但是技术的限制也会产生一些错误，比如，传感器感知局限导致场景识别错误，包括对驾驶员误操作的漏识别等；再比如，深度学习不够导致决策算法判断场景错误，包括对驾驶员误操作的误响应等，从而使得部分功能在执行时存在偏差，因此，需要对多种测试场景模型进行系统化、大范围的测试。

下面参考附图描述本申请实施例的用于车辆预期功能安全仿真测试的平台、方法及存储介质。针对上述背景技术中心提到的相关技术中的硬件测试平台功能单一，无法满足复杂环境下车辆预期功能安全测试需求，且需要实车测试，测试效率较低、成本较高的问题，本申请提供了一种用于车辆预期功能安全仿真测试的平台，在该平台中，利用仿真对车辆预期功能安全进行多种驾驶场景及故障测试，无需搭建硬件平台即可满足复杂环境下车辆预期功能安全测试需求，且可以通过仿真模拟实际中复杂的交通环境，无需实车测试，从而可以通过仿真覆盖所有驾驶工况的测试，测试功能丰富，不仅可以有效降低测试成本，而且可以有效提高测试效率。由此，解决了相关技术中的硬件测试平台功能单一，无法满足复杂环境下车辆预期功能安全测试需求，且需要实车测试，测试效率较低、成本较高等问题。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种用于车辆预期功能安全仿真测试的平台的方框示意图。

如图1所示，该用于车辆预期功能安全仿真测试的平台10包括：故障测试件100、整车模拟件200、场景模拟件300和测试控制器400。

其中，故障测试件100用于模拟车辆的机电故障，以对待测试域控制器进行测试，生成故障测试数据；整车模拟件200用于模拟车辆的整车模型，以进行车辆结构的影响测试，生成车辆的整车动力学特性数据；场景模拟件300用于模拟和仿真车辆的多个驾驶场景，并模拟多种天气条件和道路环境，生成场景模拟数据；测试控制器400分别与故障测试件100、整车模拟件200和场景模拟件300相连，以将测试信号发送至故障测试件100、整车模拟件200和/或场景模拟件300，使在运行场景仿真环境、整车动力学模型仿真环境和/或单板故障模型测试仿真环境下，模拟车辆的至少一个驾驶工况下的多种驾驶场景与多种故障，根据故障测试数据、车辆的整车动力学特性数据和/或得到场景模拟数据生成车辆对于预期功能安全的仿真结果。

可以理解的是，本申请实施例的测试平台10为面向预期功能安全底盘域控制器软硬件的在环仿真测试平台，如图2所示，用于测试智能汽车运行中的各种问题，分别是运行场景仿真环境、整车动力学模型仿真、单板故障模型测试仿真三重硬件仿真环境，在具体实现层面可从模型建立，软件支持，硬件扩展三个层面进行定义，从而能够在域控制器开发的全流程中模拟智能汽车可能遇到的各种场景与故障，同时在系统开发与集成的各个环节进行有效而全面的测试工作，解决了功能安全和预期功能安全两方面的问题。

在本实施例中，如图2所示，测试控制器400还用于控制故障测试件100、整车模拟件200和/或场景模拟件300对车辆的电子电气系统的系统失效原因及冗余处理策略进行模拟和测试，以得到对于功能安全层面的仿真结果。

可以理解的是，本申请实施例可以对电子电气系统可能进行的系统失效原因及冗余处理策略进行模拟和测试，从而可以有效避免系统在工作中出现功能安全层面的失效。

在本实施例中，如图2所示，测试控制器400为高性能的实时操作系统，运行在在各个模块之上，用于计算和将各个信号实时的发送至各个模块，确保整个测试平台的实时性，保证模拟平台与真实环境的高度相似性，同时也是故障测试件100、整车模拟件200、场景模拟件300三个部分的软件运算实体，下面将对故障测试件100、整车模拟件200、场景模拟件300进行进一步阐述。

在一些实施例中，故障测试件100包括：第一测试单元和第二测试单元。其中，第一测试单元，用于注入故障模拟信号，以模拟汽车故障，并添加噪声信号、预设接口的关闭信号或者人为输入的异常信号，以检测待测试域控制器对系统级故障测试信号的第一处理检测数据；第二测试单元，用于模拟满足预设条件的使用环境，以检测待测试域控制器对随机故障测试信号的第二处理检测数据，以基于第一处理检测数据和第二处理检测数据得到故障测试数据。

其中，预设接口可以包括高级传感器接口和底盘传感器接口等，高级传感器比如雷达、摄像头等，底盘传感器比如轮速传感器、IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)等。预设条件可以包括振动、高低温、高湿、复杂电磁环境，甚至高能粒子冲击等。

具体地，如图2所示，故障测试件100是待测试域控制器和测试平台的直接接口，用于检测行车过程中核心部件可能出现的故障，通过故障树分析的方式进行建模，对系统可能存在的风险进行测试。主要包含系统级故障测试和随机故障测试：

(1)对于系统级故障测试，在故障注入模块使用继电器和信号发生器，依据定义的可能故障形式，对各个输入输出信号，通过信号注入来实现故障的模拟，通过添加噪声或关闭接口来检测域控制器对异常信号的处理检测能力，该硬件平台也可支持人为引入短路，电流冲击，断路等机电故障，从而测试域控制器对特定信号和异常的处理能力。

(2)随机故障测试则是通过三综合试验箱，模拟恶劣的使用条件，如振动、高低温、高湿、复杂电磁环境，甚至高能粒子冲击等，借此检验域控制器硬件本身的可靠性或随机异常处理能力，从而保证硬件具有正确的故障处理逻辑和极高的安全可靠性。

通过故障测试件100可以实现对硬件故障的测试和模拟，使整个在环仿真环境贴近于真实车载环境，便于在仿真过程中测试可能存在的硬件问题。

在一些实施例中，整车模拟件200包括：第一模拟单元和第二模拟单元。其中，第一模拟单元，用于在预设的实时系统上运行整车动力学模型，表征车辆的运动状态和空间位姿；第二模拟单元，用于模拟车辆的执行机构的特性，并匹配车辆的当前车型，以模拟运行在物理环境中，利用模型解算结果和预设数据对比，得到车辆的整车动力学特性数据。

其中，预设的实时系统和预设数据均可以根据实际情况进行设置，不做具体限定。

具体地，如图2所示，整车模拟件200可以分为实时系统上的整车动力学模型与车载系统的实体仿真台架，可以更好的表征整车动力学特性，不仅可以模拟车辆自身结构对控制算法的影响，而且可以有效降低测试成本。

在实时系统上运行整车动力学模型，表征车辆运动状态和空间位姿，在软件上可以使用商用软件实现或者根据需要自行搭建，对此不作具体限定。

为了能够对执行机构的特性进行模拟，同时匹配不同种类的车型，在硬件层面，可以补充相关的在环仿真平台，运行在真实的物理环境中，如模拟制动的轮速采集—气压/液压制动平台、模拟驱动的电机/发动机-负载平台、模拟转向的转向机器人/线控转向平台，模拟底盘悬架的六自由度仿真平台等。根据仿真平台对硬件架构模块进行更换或者参数的设置，就可以实现对不同车型，不同硬件环境的仿真模拟。同时也可以针对不同的功能，根据需要组合不同的硬件在环平台，如将制动台架和驱动台架组合测试制动能量回收功能，将制动与驱动结合模拟TCS等等。

通过整车模拟件200进行整车仿真，可以建立不同传感器信号的依赖关系，在实际测试过程中，可以将模型解算结果引出进而与实际模型作对比，该部分的测试台架既可以用作域控制器对不同执行机构的匹配，也可以检验底层执行机构的特性，借此验证底盘域控制器系统中整车模型建立的准确性与信息处理能力，从而保证底盘域的高精度实时车载模型与广泛车型匹配能力。

在一些实施例中，场景模拟件300具体用于利用预设建立的交通流模型对驾驶环境和其他交通参与者进行分析，得到车辆的关于可靠性的数据，得到场景模拟数据。

其中，预设建立的交通流模型可以根据实际测试需求进行建立，不做具体限定。

具体地，如图2所示，场景模拟件300主要针对智能汽车可能面临的复杂交通场景进行建模和仿真，包括驾驶环境和其他交通参与者，建立复杂交通流模型，对行人、车辆等道路交通参与者的行为和路径进行分析建模，营造接近于真实场景的驾驶环境，同时也实现对天气条件以及道路环境进行模拟，测试车辆在复杂交通环境下功能的可靠性，从而能够弥补在设计过程中，由于预期功能考量不充分所导致的预期功能安全问题，有效的对系统运行过程中已知或未知的风险区域进行优化。

在软件层面可以用交通流模拟软件模拟交通流，也可以将真实的环境因素与驾驶数据相结合，借鉴游戏开发中的物理引擎实现对各种天气以及道路坡度、附着、障碍等复杂环境的测试，可以将道路信息输入到整车动力学模型中，使得车辆行驶工况与驾驶环境相匹配，同时也采集车辆运动过程中的位姿信息，输入到场景仿真环境中，用于更新周边环境信息，同时也便于实现车辆与环境(V2X)的交互。

在硬件层面，传感器数据可以经过环境噪声融合直接输出到信号发生器中，也可以单独设置传感器的硬件在环模拟，如利用摄像头采集屏幕上的数据，模拟激光雷达的点云数据，毫米波雷达回波模拟，虚拟地图定位信息，虚拟车联网V2X通讯信号等，以将虚拟的环境与真实的硬件进行连接，从而能够在硬件在环阶段模拟真实的传感器信号，验证传感器处理算法的鲁棒性，＝实现对于驾驶场景的硬件在环仿真，能够在各种复杂场景中验证算法与硬件的可靠性。

需要说明的是，对于故障测试件100、整车模拟件200、场景模拟件300，不仅可以单独进行测试，而且可以组合进行测试，可以根据具体测试的需求灵活的选择，且故障测试件100、整车模拟件200、场景模拟件300本身可分为模型在环、软件在环、硬件在环三重测试，符合智能汽车功能开发的V型架构，如表1所示。

表1

下面将以AEB-自动刹车辅助系统系统为例对基于本申请实施例的仿真平台的具体开发流程举例说明，如图3所示，具体如下：

在系统功能确立阶段，可以建立系统待验证的功能模型，从而对系统功能的定义更加明确，在这一阶段，也可以将系统模型与实际情况进行对比，整定模型参数，验证模型可靠性，比如建立系统制动模型、确立制动参数、所需制动场景等。

在软件架构确立阶段，可以对具体的软件结构进行定义，明确软件测试的具体环境，在这一阶段，可以对算法进行软件在环，单独测试算法在模型中的性能。比如，如在仿真环境中测试AEB算法，验证能否在不同环境中实现紧急制动。

在硬件架构确立阶段，可对硬件功能进行定义，同时也对硬件在环的具体硬件扩展件及可能出现的系统故障进行定义，从而设计故障注入相关用例，以便于后续进行硬件在环的相关测试。比如，定义制动相关系统的安全冗余切换设计，域控制器硬件校验逻辑，同时搭建制动测试，摄像头采集相关硬件台架。

根据上述三重架构定义，可以进行系统软硬件功能的具体开发，同时与后续的测试进行反复迭代从而消除系统已知和未知的安全风险。

在硬件单元测试阶段，依据上述定义的硬件功能，对各部分硬件功能进行基本的验证，确保域控制器的硬件功能能够满足软件开发的具体需求，其他测试所需场景和整车模型的传感器工作正常。比如测试制动系统硬件设备的安全性和执行速度，验证硬件校验逻辑。

在软件集成测试阶段，依据上述定义的软件架构，结合已有的硬件，逐一进行系统软件功能的验证，包括数据处理，故障识别等功能，确保软件实现了预期的功能。比如，集成软件硬件，在域控制器硬件上实时运行算法，处理来自模型与场景的信号，做出相应，考量在硬件在环仿真环境的表现。

在系统功能测试阶段，将针对上述定义的系统功能，在复杂的道路交通环境中测试上述定义的系统功能，主要解决由复杂环境所导致的未知风险，比如如测试雾天、雨雪等复杂条件下对AEB功能的影响，节约实车测试的时间和空间成本，可以将测试得到的问题迅速反馈，并开始反复迭代，通过本申请实施例的测试架构，可以缩短并规范产品的开发流程，同时保证系统的可靠性。

上述开发流程可以与仿真环境的系统结构进行很好的匹配，从而使得面向预期功能安全底盘域控制器的在环仿真测试平台具有的便于敏捷开发的优越性以及可扩展性。

综上，本申请实施例的综合可扩展的软硬件在环仿真测试平台，提供各个自动驾驶级别功能的模型在环、软件在环、硬件在环仿真，能够支持对驾驶场景，整车模型，机电故障进行模拟，从这三个层面识别并校验系统可能出现的故障，同时具有较好的可扩展性，不仅能够涵盖域控制器功能开发的整个流程，同时也能通过更换测试模组，实现对不同车型，不同环境进行系统级仿真测试。从而能够有效缩短系统开发所需要的时间周期，同时能够在实车测试之前进行充分的系统测试，减少可能存在的已知或未知的风险，从而保证开发出的功能的安全可靠。

根据本申请实施例提出的用于车辆预期功能安全仿真测试的平台，利用仿真对车辆预期功能安全进行多种驾驶场景及故障测试，无需搭建硬件平台即可满足复杂环境下车辆预期功能安全测试需求，且可以通过仿真模拟实际中复杂的交通环境，无需实车测试，从而可以通过仿真覆盖所有驾驶工况的测试，测试功能丰富，不仅可以有效降低测试成本，而且可以有效提高测试效率。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的用于车辆预期功能安全仿真测试的方法。

图4申请实施例所提供的一种用于车辆预期功能安全仿真测试的方法的流程示意图。

如图4示，该用于车辆预期功能安全仿真测试的方法包括以下步骤：

在步骤S101中，获取车辆的测试信号；

在步骤S102，利用测试信号模拟模拟车辆的机电故障，以对待测试域控制器进行测试，生成故障测试数据；和/或，模拟车辆的整车模型，以进行车辆结构的影响测试，生成车辆的整车动力学特性数据；和/或，模拟和仿真车辆的多个驾驶场景，并模拟多种天气条件和道路环境，生成场景模拟数据；

在步骤S103，在运行场景仿真环境、整车动力学模型仿真环境和/或单板故障模型测试仿真环境下，模拟车辆的至少一个驾驶工况下的多种驾驶场景与多种故障，根据故障测试数据、车辆的整车动力学特性数据和/或得到场景模拟数据生成车辆对于预期功能安全的仿真结果。

进一步地，利用测试信号模拟模拟车辆的机电故障，以对待测试域控制器进行测试，生成故障测试数据，包括：注入故障模拟信号，以模拟汽车故障，并添加噪声信号、预设接口的关闭信号或者人为输入的异常信号，以检测待测试域控制器对系统级故障测试信号的第一处理检测数据；模拟满足预设条件的使用环境，以检测待测试域控制器对随机故障测试信号的第二处理检测数据，以基于第一处理检测数据和第二处理检测数据得到故障测试数据。

进一步地，模拟车辆的整车模型，以进行车辆结构的影响测试，生成车辆的整车动力学特性数据，包括：在预设的实时系统上运行整车动力学模型，表征车辆的运动状态和空间位姿；模拟车辆的执行机构的特性，并匹配车辆的当前车型，以模拟运行在物理环境中，利用模型解算结果和预设数据对比，得到车辆的整车动力学特性数据。

进一步地，模拟和仿真车辆的多个驾驶场景，并模拟多种天气条件和道路环境，生成场景模拟数据，包括：利用预设建立的交通流模型对驾驶环境和其他交通参与者进行分析，得到车辆的关于可靠性的数据，得到场景模拟数据。

需要说明的是，前述对用于车辆预期功能安全仿真测试的平台实施例的解释说明也适用于该实施例的用于车辆预期功能安全仿真测试的方法，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的用于车辆预期功能安全仿真测试的方法，利用仿真对车辆预期功能安全进行多种驾驶场景及故障测试，无需搭建硬件平台即可满足复杂环境下车辆预期功能安全测试需求，且可以通过仿真模拟实际中复杂的交通环境，无需实车测试，从而可以通过仿真覆盖所有驾驶工况的测试，测试功能丰富，不仅可以有效降低测试成本，而且可以有效提高测试效率。

此外，本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述实施例的用于车辆预期功能安全仿真测试的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

Claims (10)

1.一种用于车辆预期功能安全仿真测试的平台，其特征在于，包括：

故障测试件，用于模拟车辆的机电故障，以对待测试域控制器进行测试，生成故障测试数据；

整车模拟件，用于模拟所述车辆的整车模型，以进行车辆结构的影响测试，生成车辆的整车动力学特性数据；

场景模拟件，用于模拟和仿真所述车辆的多个驾驶场景，并模拟多种天气条件和道路环境，生成场景模拟数据；以及

测试控制器，所述测试控制器分别与所述故障测试件、整车模拟件和所述场景模拟件相连，以将测试信号发送至所述故障测试件、所述整车模拟件和/或所述场景模拟件，使在运行场景仿真环境、整车动力学模型仿真环境和/或单板故障模型测试仿真环境下，模拟所述车辆的至少一个驾驶工况下的多种驾驶场景与多种故障，根据所述故障测试数据、所述车辆的整车动力学特性数据和/或所述得到所述场景模拟数据生成车辆对于预期功能安全的仿真结果。

2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述故障测试件包括：

第一测试单元，用于注入故障模拟信号，以模拟汽车故障，并添加噪声信号、预设接口的关闭信号或者人为输入的异常信号，以检测所述待测试域控制器对系统级故障测试信号的第一处理检测数据；

第二测试单元，用于模拟满足预设条件的使用环境，以检测所述待测试域控制器对随机故障测试信号的第二处理检测数据，以基于所述第一处理检测数据和所述第二处理检测数据得到所述故障测试数据。

3.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述整车模拟件包括：

第一模拟单元，用于在预设的实时系统上运行整车动力学模型，表征所述车辆的运动状态和空间位姿；

第二模拟单元，用于模拟所述车辆的执行机构的特性，并匹配所述车辆的当前车型，以模拟运行在物理环境中，利用模型解算结果和预设数据对比，得到所述车辆的整车动力学特性数据。

4.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述场景模拟件具体用于利用预设建立的交通流模型对驾驶环境和其他交通参与者进行分析，得到所述车辆的关于可靠性的数据，得到所述场景模拟数据。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试控制器还用于控制所述故障测试件、所述整车模拟件和/或所述场景模拟件对所述车辆的电子电气系统的系统失效原因及冗余处理策略进行模拟和测试，以得到对于功能安全层面的仿真结果。

6.一种用于车辆预期功能安全仿真测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述车辆的测试信号；

利用所述测试信号模拟模拟车辆的机电故障，以对待测试域控制器进行测试，生成故障测试数据；和/或，模拟所述车辆的整车模型，以进行车辆结构的影响测试，生成车辆的整车动力学特性数据；和/或，模拟和仿真所述车辆的多个驾驶场景，并模拟多种天气条件和道路环境，生成场景模拟数据；以及

在运行场景仿真环境、整车动力学模型仿真环境和/或单板故障模型测试仿真环境下，模拟所述车辆的至少一个驾驶工况下的多种驾驶场景与多种故障，根据所述故障测试数据、所述车辆的整车动力学特性数据和/或所述得到所述场景模拟数据生成车辆对于预期功能安全的仿真结果。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用所述测试信号模拟模拟车辆的机电故障，以对待测试域控制器进行测试，生成故障测试数据，包括：

注入故障模拟信号，以模拟汽车故障，并添加噪声信号、预设接口的关闭信号或者人为输入的异常信号，以检测所述待测试域控制器对系统级故障测试信号的第一处理检测数据；

模拟满足预设条件的使用环境，以检测所述待测试域控制器对随机故障测试信号的第二处理检测数据，以基于所述第一处理检测数据和所述第二处理检测数据得到所述故障测试数据。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述模拟所述车辆的整车模型，以进行车辆结构的影响测试，生成车辆的整车动力学特性数据，包括：

在预设的实时系统上运行整车动力学模型，表征所述车辆的运动状态和空间位姿；

模拟所述车辆的执行机构的特性，并匹配所述车辆的当前车型，以模拟运行在物理环境中，利用模型解算结果和预设数据对比，得到所述车辆的整车动力学特性数据。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述模拟和仿真所述车辆的多个驾驶场景，并模拟多种天气条件和道路环境，生成场景模拟数据，包括：

利用预设建立的交通流模型对驾驶环境和其他交通参与者进行分析，得到所述车辆的关于可靠性的数据，得到所述场景模拟数据。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求6-9中任一所述的用于车辆预期功能安全仿真测试的方法。

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